Автомобильное реле схема: Автомобильные реле: как устроены, как их выбирать и проверять

Автомобильные реле: как устроены, как их выбирать и проверять

• Главная
• Статьи
• Автомобильные реле: как устроены, как их выбирать и проверять

Автор:
Евгений Балабас

Машины год от года становятся все умнее – они уже самостоятельно вращают рулем, меняют жесткость подвески, делают водителю массаж пятой точки и многое другое… Однако конечный исполнительный механизм большинства электрических цепей автомобиля, скромная «рабочая лошадка» – это реле, практически не изменившее свою конструкцию аж с 1831 года, когда впервые было изобретено… Что обычному автовладельцу полезно знать о реле?

Как устроено и применяется реле

Как известно, габариты и мощность выключателя, коммутирующего мощную нагрузку, должны этой нагрузке соответствовать. Нельзя включить такие серьезные потребители тока в автомобиле, как, скажем, вентилятор радиатора или обогрев стекла крошечной кнопочкой – её контакты просто сгорят от одного-двух нажатий. Соответственно, кнопка должна быть крупной, мощной, тугой, с четкой фиксацией положений on/off. К ней должны подходить длинные толстые провода, рассчитанные на полный ток нагрузки.

Но в современном автомобиле с его изящным дизайном интерьера места таким кнопкам нет, да и толстые провода с дорогостоящей медью стараются применять экономно. Поэтому в качестве дистанционного силового коммутатора чаще всего применяется реле – оно устанавливается рядом с нагрузкой или в релейном боксе, а управляем мы им с помощью крошечной маломощной кнопочки с подведенными к ней тоненькими проводками, дизайн которой легко вписать в салон современной машины.

Внутри простейшего типичного реле располагается электромагнит, на который подается слабый управляющий сигнал, а уже подвижное коромысло, которое притягивает к себе сработавший электромагнит, в свою очередь замыкает два силовых контакта, которые и включают мощную электрическую цепь.

В автомобилях чаще всего используются два типа реле: с парой замыкающих контактов и с тройкой переключающих. В последнем при срабатывании реле один контакт замыкается на общий, а второй в это время отключается от него. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе – замыкающими, размыкающими, переключающими. Но встречаются они существенно реже.

Обратите внимание, что на нижеприведенной картинке у реле с переключающей контактной тройкой рабочие контакты пронумерованы. Пара контактов 1 и 2 называется «нормально замкнутые». Пара 2 и 3 – «нормально разомкнутые». Состоянием «нормально» считается состояние, когда на обмотку реле НЕ подано напряжение.

Наиболее распространенные универсальные автомобильные реле и их контактные выводы со стандартным расположением ножек для установки в блок предохранителей или в выносную колодку выглядят так:

Герметичное реле из комплекта нештатного ксенона выглядит иначе. Залитый компаундом корпус позволяет ему надежно работать при установке вблизи фар, где водяной и грязевой туман проникают под капот через решетку радиатора. Цоколевка выводов – нестандартная, поэтому реле комплектуется собственным разъемом.

Для коммутации больших токов, в десятки и сотни ампер, используют реле иной конструкции, нежели описанные выше. Технически суть неизменна – обмотка примагничивает к себе подвижный сердечник, который замыкает контакты, но контакты имеют значительную площадь, крепление проводов – под болт от М6 и толще, обмотка – повышенной мощности. Конструктивно эти реле сходны со втягивающим реле стартера. Применяются они на грузовых машинах в качестве выключателей массы и пусковых реле того же стартера, на разной спецтехнике для включения особо мощных потребителей. Нештатно их используют для аварийной коммутации джиперских лебедок, создания систем пневмоподвески, в качестве главного реле системы самодельных электромобилей и т.п.

К слову, само слово «реле» переводится с французского как «перепряжка лошадей», и появился сей термин в эпоху развития первых телеграфных линий связи. Малая мощность гальванических батарей того времени не позволяла передавать точки и тире на дальние расстояния – все электричество «гасло» на длинных проводах, и доходившие до корреспондента остатки тока были неспособны шевельнуть головку печатающего аппарата. В результате линии связи стали делать «с пересадочными станциями» – на промежуточном пункте ослабевшим током активировали не печатающий аппарат, а слабенькое реле, которое уже, в свою очередь, открывало путь току из свежей батареи – и далее, и далее…

Что нужно знать о работе реле?

Напряжение срабатывания

Напряжение, которое обозначено на корпусе реле, – это усредненное оптимальное напряжение. На автомобильных реле пропечатано «12V», но срабатывают они и при напряжении 10 вольт, сработают и при 7-8 вольтах. Аналогично и 14,5-14,8 вольт, до которых поднимается напряжение в бортсети при запущенном двигателе, им не вредит. Так что 12 вольт – это условный номинал. Хотя реле от 24-вольтовой грузовой машины в 12-вольтовой сети не заработает – тут уж разница слишком велика…

Коммутируемый ток

Второй главный параметр реле после рабочего напряжения обмотки – максимальный ток, который может пропустить через себя контактная группа без перегрева и пригорания. Указывается он обычно на корпусе – в амперах. В принципе, контакты всех автомобильных реле достаточно мощные, «слабаков» тут не водится. Даже самое миниатюрное коммутирует 15-20 ампер, реле стандартных размеров – 20-40 ампер. Если ток указывается двойной (например, 30/40 А), то это означает кратковременный и долговременный режимы. Собственно, запас по току никогда не мешает – но это касается в основном какого-то нештатного электрооборудования автомобиля, подключаемого самостоятельно.

Нумерация выводов

Выводы автомобильных реле маркируются в соответствии с международным электротехническим стандартом для автопрома. Два вывода обмотки пронумерованы цифрами «85» и «86». Выводы контактной «двойки» или «тройки» (замыкающие или переключающие) обозначаются как «30», «87» и «87а».

Впрочем, гарантии маркировка, увы, не дает. Российские производители порой маркируют нормально замкнутый контакт как «88», а иностранные – как «87а». Неожиданные вариации стандартной нумерации встречаются и у безымянных «брендов», и у компаний уровня Bosch. А иногда контакты и вовсе маркируются цифрами от 1 до 5. Так что если тип контактов не подписан на корпусе, что нередко случается, лучше всего проверить распиновку неизвестного реле при помощи тестера и источника питания 12 вольт – подробнее об этом ниже.

Материал и тип выводов

Контактные выводы реле, к которым подключается электропроводка, могут быть «ножевого» типа (для установки реле в разъем колодки), а также под винтовую клемму (обычно у особо мощных реле или реле устаревших типов). Контакты бывают «белыми» или «желтыми». Желтые и красные – латунь и медь, матовые белые – луженая медь или латунь, блестящие белые – сталь, покрытая никелем. Луженые латунь и медь не окисляются, но голая латунь и медь – лучше, хотя и склонны темнеть, ухудшая контакт. Никелированная сталь также не окисляется, но сопротивление её высоковато. Неплохо, когда силовые выводы – медные, а выводы обмотки – никелированные стальные.

Плюс и минус питания

Чтобы реле сработало, на его обмотку подается питающее напряжение. Полярность его – безразлична для реле. Плюс на «85» и минус на «86», или наоборот – без разницы. Один контакт обмотки реле, как правило, постоянно подсоединен к плюсу или минусу, а на второй приходит управляющее напряжение с кнопки или какого-либо электронного модуля.

В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод – тут уже полярность важна.

Реле с диодом параллельно катушке

Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.

Как правило, внутри электронных узлов эти диоды уже есть, но иногда (в особенности в случае различного допоборудования) требуется реле со встроенным внутри диодом (в этом случае его символ маркирован на корпусе), а изредка применяется выносная колодка с диодом, припаянным со стороны проводов. И если вы устанавливаете какое-то нештатное электрооборудование, нуждающееся, согласно инструкции, в таком реле, требуется строго соблюдать полярность при подключении обмотки.

Температура корпуса

Обмотка реле потребляет мощность около 2-2,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться – это не криминально. Но нагрев допускается у обмотки, а не у контактов. Перегрев же контактов для реле губителен: они обугливаются, разрушаются и деформируются. Такое случается чаще всего в неудачных экземплярах реле российского и китайского производства, у которых плоскости контактов порой не параллельны друг другу, контактная поверхность из-за перекоса недостаточна, и при работе идет точечный токовый разогрев.

Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться. К сожалению, выявить и предупредить такую проблему не совсем реально.

Проверка реле

При ремонте неисправное реле обычно временно подменяют исправным, а затем заменяют на аналогичное, и дело с концом. Однако мало ли какие задачи могут возникнуть, к примеру, при установке дополнительного оборудования. А значит, полезно будет знать элементарный алгоритм проверки реле с целью диагностики или уточнения цоколевки – вдруг попалось нестандартное? Для этого нам понадобятся источник питания с напряжением 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режиме измерения сопротивления.

Предположим, что у нас реле с 4 выводами – то есть, с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (реле с переключающей контактной «тройкой», проверяется аналогичным образом). Сперва касаемся щупами тестера поочередно всех пар контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).

На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.

Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.

Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.

практика

Новые статьи

Статьи / Популярные вопросы

Учебная езда: где она разрешена, где запрещена и в чем подвох с экзаменом

Мы уже рассказывали о том, какие ограничения существуют для начинающих водителей со стажем менее двух лет, а сегодня поговорим о тех, у кого настоящего водительского стажа еще нет совсем –. ..

111

0

0

01.05.2023

Статьи / Шины и диски

Комфорт с повышенным ресурсом: тест шин Cordiant Gravity

Летний модельный ряд Cordiant до этого года выглядел вполне законченным: шины Comfort, Sport, All-Terrain и Off-Road, а также пожилой бюджетный Road Runner, который вышел еще в 2012-м. Некот…

727

0

0

30.04.2023

Статьи / История

Чисто английское самоубийство: как появился и почему исчез спорткар Jensen-Healey

История знает немало примеров того, как автомобильная марка, родившись в одной стране, затем становится достоянием другой. В наши годы такие истории становятся особенно актуальны. Но такое с…

531

0

0

29.04.2023

Популярные тест-драйвы

Тест-драйвы / Тест-драйв

30 лет рабства: тест-драйв ГАЗ-53

Точнее было бы написать «тест-драйв ГАЗ-САЗ-3507 на шасси ГАЗ-53-14», но это слишком сложно. А вот просто ГАЗ-53 узнает каждый, кто успел выпить стакан  газировки за одну копейку (с сиропом…

10166

9

878

09.12.2022

Тест-драйвы / Тест-драйв

Тест-драйв Geely Monjaro: лучше, чем Volvo?

В Китае этот полноразмерный кроссовер дебютировал еще два года назад под неблагозвучным для нашего уха именем Xingyue L и заводским индексом KX11. В России машину сертифицировали в 2022, и в…

9293

8

9

07.04.2023

Тест-драйвы / Тест-драйв

Пятаки на снегу: первый тест-драйв Москвич 3

Про автомобили с эмблемой московского завода «Москвич» сейчас говорят много и не всегда – хорошо. Что уж там, всем ведь понятно, что в этом «россиянине с раскосыми и жадными глазами» из росс…

6698

17

2

23.12.2022

Используем 5-ти контактное автомобильное реле. Включение автомобильного видеорегистратора от датчика ремня безопасности водителя

В одном из своих предыдущих обзоров я выдвигал идею включения видеорегистратора от датчика пристегнутого ремня в замке ремня безопасности водителя. Не прошло и года, как у меня дошли руки реализовать ее на практике. Посмотрим, что получилось.

В начале, для себя я сформулировал такие требования (разумеется, все ИМХО) к автоматизации работы своего автомобильного видеорегистратора:

1. В идеале видеорегистратор должен включаться после запуска двигателя и выключаться при выключении зажигания

2. Видеорегистратор не должен включаться сразу после включения зажигания

3. Видеорегистратор не должен выключаться при заглохшем двигателе (например, при ДТП)

4. Видеорегистратор не должен выключаться при проблемах с генератором (напряжение в бортовой сети менее 14 В)

5. При выключенном зажигании схема автоматического включения видеорегистратора должна быть полностью обесточена

Затем, на базе своего предыдущего обзора, я подготовил сравнительную таблицу всех известных мне способов подключения видеорегистраторов (ВР), с их преимуществами и недостатками:

Наконец, для понимания возможности выполнения моих требований известными мне способами подключения видеорегистраторов я сделал такую таблицу соответствия:

Получается, что всем моим требованиям соответствуют только 2 способа подключения – четвертый и седьмой из таблицы выше. У четвертого способа есть один недостаток, который лично меня будет раздражать – у меня только ХХ секунд, чтобы успеть завести двигатель после поворота ключа зажигания. А у седьмого способа недостаток в том, что видеорегистратор включится если я вначале пристегнусь, а потом включу зажигание. Поскольку большинство водителей, и я в том числе, вначале все-таки заводят двигатель, и только потом пристегиваются, то и недостатком это назвать нельзя, скорее особенностью.

Итак, я нашел решение, которое полностью меня устраивает!

Приступим к реализации седьмого способа подключения.

Из материалов потребуется 5-ти контактное 12 В автомобильное реле и диод типа 1N5401 (обязательно). Реле у меня были в запасе, поэтому дал ссылку на аналогичное с Ebay. Из опциональных компонентов потребуется 4-х контактное автомобильное реле, пара диодов типа 1N4007, колодка проводов сигнализатора ремня безопасности в сборе (если не хотите резать жгут).

Принцип работы сигнализатора непристегнутых ремней безопасности.

В основном используется такая система. В замке ремня безопасности установлен выключатель, размыкающий контакты при защелкивании язычка ремня. Схема сигнальной линии, подключённой к контактам такого выключателя, бывает однопроводная и двухпроводная.

В однопроводной схеме (к блоку кузовной электроники идет один провод от разъема замка) при отстегнутом ремне в замке ремня безопасности контакт замкнут на массу автомобиля. В момент пристегивания ремня безопасности водителя масса разрывается, и индикация непристегнутого ремня на панели приборов пропадает.

В двухпроводной схеме (к ЭБУ идут два провода от разъема замка) при отстегнутом ремне в замке ремня безопасности контакты этих 2-х проводов замкнуты между собой, с массой автомобиля ни один из них не соединен. В момент пристегивания ремня безопасности водителя контакты этих 2-х проводов разрываются.

Получается, при любой схеме сигнальной линии, для того чтобы ЭБУ думал, что водитель пристегнут, нужно всего лишь отсоединить разъем от колодки датчика ремня под сиденьем водителя. Или вставить заглушку/обманку в сам замок вместо ремня. Что по сути одно и то же.

И результат будет абсолютно одинаков.

А именно будет отключен звуковой сигнал (зуммер) непристегнутого ремня и не будет гореть соответствующий индикатор на панели приборов. И мозги будут думать, что водитель пристегнут. Вполне себе вариант для тех, кого раздражает звуковой сигнал непристегнутого ремня или кто не любит пристегиваться.

Установка и подключение

Вначале демонтирую реле напряжения, описанное в предыдущем обзоре. Оно проработало в машине полтора года без всяких замечаний. На фото показано со снятой крышкой.

1-й вариант подключения (только самое необходимое)

Схема такая (для тех, кто не очень себе представляет, что такое реле, рекомендую почитать эту статью – просто и доступно. www.kolesa.ru/article/avtomobilnye-rele-kak-ustroeny-kak-ih-vybirat-i-proveryat)

SA1 — выключатель в замке ремня безопасности, размыкающий контакты при защелкивании язычка ремня. Диод VD1 нужен, чтобы реле не перешло в режим дятла после нажатия кнопки SA2 (ручное включение регистратора в любое время). Расчетный ток в этой цепи будет 0.3-0.4 А, исходя из пиковых потребностей регистратора 5В 1А. Можно поставить тот же 1N4007 (1А диод, о нем будет ниже, в описании доработки реле), но лучше с запасом типа 1N5401 (3-х амперный диод).

Итак, скидываем фишку под сиденьем водителя и сразу получаем приятный бонус (смотря для кого, конечно) – теперь не будет противного писка зуммера непристегнутого ремня и не будет мозолить глаза лампочка ремня на приборной панели. Сигнальная цепь теперь разомкнута и машина считает, что водитель пристегнут.

Выглядит подключенное реле так.

Установил на место прежнего реле

Все отлично работает.

2-й вариант подключения (восстанавливаем работу сигнализатора непристегнутого ремня)

Поездил так неделю и понял, что мне как-то неуютно и чего-то не хватает. Оказалось, что той самой погасшей лампочки на панели и исчезнувшего писка зуммера ремня. И я решил это восстановить. Потребуется 4-х контактное автомобильное реле (5-ти контактное тоже подойдет), схема такая:

Выводы 30 и 87 нижнего реле идут к фишке сигнализатора ремня со стороны ЭБУ.

Выглядит так.

Теперь и регистратор включается-выключается, и сигнализатор непристегнутого ремня работает в штатном режиме.

Доработка реле (необязательно)

При отключении обмотки реле возникает мощный индуктивный всплеск напряжения, который, при нулевом токе обрыва в случае коммутации механическим контактом, как в данном случае, может достигать сотен вольт. Если цепь разомкнулась ремнем безопасности, то между контактами выключателя SA1 в замке ремня проскочит искра. Если разомкнулась цепь зажигания, то искра будет где-то в замке зажигания. За замок зажигания можно не бояться, а вот в замке ремня наверняка стоит слаботочный контакт, не рассчитанный на коммутацию индуктивной нагрузки. Для его защиты желательно установить диод параллельно обмотке реле. На схеме это будет выглядеть так (диоды D1 и D2, типа 1N4007):

Интересно, что одинаковые по характеристикам, форм-фактору и назначению контактов реле могут иметь разную конструкцию. Вот фото моих реле со снятой крышкой, серия 75.3777-10 и 98.3777-10. В 75-й серии возможность установки защитного диода или резистора уже изначально предусмотрена изготовителем, там есть держатель выводов и зажимной контакт. А в 98-й серии остается только паять.

Установка защитного диода в реле типа 75.3777-10

Что потребуется:

Поместить диод в посадочное место

Крупным планом

Сжать и откусить

Установка защитного диода в реле типа 98.3777

Формуем выводА диода

И припаиваем в 4-х точках

Заключение

В обзоре я попытался систематизировать все известные мне способы подключения видеорегистраторов и выбрать тот способ, который наиболее полно соответствует моим требованиям. Удивительно, что никто не пробовал так подключать, по крайней мере в интернете ничего на эту тему не нашел. Мне этот способ подходит, потому что я привык всегда пристегиваться, даже пассажиром в такси, и в моей машине есть датчик ремня. В целом реализация подключения от ремня безопасности водителя оказалась достаточно проста и более чем бюджетна — пара реле и пара диодов, 3 доллара за все. В минимальной рабочей конфигурации можно вообще обойтись одним реле и одним диодом.

Плюсы:

1. Включение автомобильного видеорегистратора от ремня безопасности водителя – самое бюджетное автоматизированное подключение: 5-ти контактное автомобильное реле стоит порядка полутора долларов в любом оффлайн автомагазине и 1.25 доллара с бесплатной доставкой на Ebay.
2. Включение автомобильного видеорегистратора от ремня безопасности водителя – самое доступное автоматизированное подключение: 5-ти контактное автомобильное реле есть в любом оффлайн автомагазине, если не хочется ждать из-за рубежа.
3. Включение автомобильного видеорегистратора от ремня безопасности водителя – самое автомобильное подключение: автомобильные реле по определению созданы для использования в автомобиле. Никаких клеммников и прочих болтовых соединений, требующих периодической ревизии. Данное автомобильное реле конструктивно создано под соединение виброустойчивыми клеммами типа ВРПИ.
4. При выключенном зажигании обмотки реле полностью обесточены – это особенность предложенной схемы. Во-первых, это безопасно и, во-вторых, не расходуется энергия аккумулятора при стоянке автомобиля на питание схемы. Более того, и в режиме подачи питания на видеорегистратор с одновременным разрывом цепи сигнализатора ремня предложенная схема ничего не потребляет, т.к. напряжение с обмоток при этом снято.
5. Крутите стартер зимой хоть до посинения. Это не имеет значения. Имеет значение только одно: пока Вы не пристегнулись – видеорегистратор не включится.
6. Забудьте о реле задержки. Они больше не нужны. Вам нужно помнить только одно — пока Вы не пристегнулись – видеорегистратор не включится.
7. Проблемы с генератором? Ваш видеорегистратор все равно будет работать, до тех пор, пока Вы пристегнуты и пока зажигание включено.
8. Попали в ДТП и заглох двигатель? Ваш видеорегистратор все равно будет работать, до тех пор, пока Вы пристегнуты и пока зажигание включено.
9. Нужно выйти из машины/отойти в магазин/запарковаться и оставить видеорегистратор работающим? Жмите кнопку ручного включения регистратора (см. схему в начале обзора), отстегивайтесь и идите. Запись не прервется.

Минусы:

1. Не подойдет для тех автомобилей, в которых нет датчика непристёгнутого ремня.
2. Не подойдет для «крутых перцев», которые ездят не пристёгнутыми (у которых или ремень постоянно вставлен или заглушка).

Спасибо за внимание и желаю всем приятных выходных!

Руководство по автомобильным реле | 12 Volt Planet

   « Домашняя страница центра знаний

Обзор

Что такое реле?

Реле представляет собой переключатель, который приводится в действие электрически, а не механически. Несмотря на то, что существуют различные конструкции реле, наиболее часто используемые в низковольтных автомобильных и морских устройствах — это электромеханические реле, которые работают, активируя электромагнит, чтобы тянуть набор контактов, чтобы замыкать или размыкать цепь. Они широко используются во всех автомобильных электрических системах.

Зачем мне использовать реле?

Существует несколько причин, по которым вам может потребоваться или может потребоваться использование реле:

• Переключение сильноточной цепи с помощью слаботочной цепи

или существующая цепь не способна выдержать требуемый ток. Например, если вы хотите установить мощные рабочие фары, которые включаются вместе с фарами, но есть риск, что они превысят мощность существующего ткацкого станка.

• Экономия затрат

Проводка и выключатели с высокой токовой нагрузкой стоят дороже, чем версии с меньшей токовой нагрузкой, поэтому использование реле сводит к минимуму потребность в более дорогих компонентах.

• Активация более чем одной цепи от одного входа

Вы можете использовать один вход от одной части электрической системы (например, выход центрального замка, ручной переключатель и т. д.) для активации одного или нескольких реле, которые затем завершат работу. одна или несколько других схем и, таким образом, выполняют несколько функций от одного входного сигнала.

• Выполнение логических функций

Электромагнитные реле могут использоваться в некоторых довольно умных (и сложных) приложениях, когда они подключены для выполнения логических операций на основе определенных входов (например, блокировка выхода +12 В вкл. и выкл. мгновенный вход, поочередное мигание левого и правого индикаторов и т. д.). Хотя эти логические функции теперь заменены электронными модулями для OEM-проектов, по-прежнему может быть полезно, весело и часто более рентабельно использовать реле для их выполнения в некоторых проектах послепродажного обслуживания (особенно там, где у вас есть специальное приложение).

Примечание: В этой статье мы сосредоточимся на реле ISO mini или «стандартных» реле, которые имеют кубический корпус размером 1 дюйм и наиболее часто используются в электрических системах транспортных средств.

Конструкция и эксплуатация

Внутри реле

Вот как выглядит мини-реле ISO внутри:

Медная катушка вокруг железного сердечника (электромагнита) удерживается в раме или «ярме», от которого отходит якорь. шарнирно. Один конец якоря соединен с натяжной пружиной, которая тянет другой конец якоря вверх. Это реле в обесточенном состоянии или «в состоянии покоя» без подачи напряжения. хорошее электрическое соединение между якорем и желтком, а не только контакт между точкой поворота якоря.Затем катушка и контакт (или контакты) подключаются к различным клеммам на внешней стороне корпуса реле.

Как они работают

Когда на катушку подается напряжение, вокруг нее создается магнитное поле, которое притягивает шарнирный якорь к контакту. Это замыкает «сильнотоковую» цепь между клеммами, и говорят, что реле находится под напряжением. Когда напряжение с клеммы катушки снимается, пружина возвращает якорь в исходное положение и разрывает цепь между клеммами. Таким образом, подавая или отключая питание катушки (слаботочная цепь), мы включаем или выключаем сильноточную цепь.

Примечание: Важно понимать, что цепь катушки и токоведущая (или коммутируемая) цепь электрически изолированы друг от друга внутри реле. Цепь катушки просто включает цепь сильного тока.

Для облегчения понимания работы реле часто используется следующая упрощенная принципиальная схема:

Терминология реле как замыкающее и размыкающее   реле, потому что имеется одна сильноточная цепь и контакт, который либо разомкнут, либо замкнут в зависимости от того, находится ли реле в состоянии покоя или находится под напряжением. Если контакт размыкается, когда реле находится в состоянии покоя, реле обозначается как , нормально разомкнутое, (НО), а если контакт замыкается, когда реле находится в состоянии покоя, то реле обозначается как , нормально замкнутое, (НЗ). Нормально открытые реле являются более распространенным типом.

Мини-реле ISO с двумя цепями, одна из которых замкнута, когда реле находится в состоянии покоя, а другая замкнута, когда реле находится под напряжением, имеют 5 контактов на корпусе и называются переключающими реле. Они имеют два контакта, подключенных к общей клемме.

Включающие и размыкающие реле также известны как однополюсные, однонаправленные (SPST), а переключающие реле — как однополюсные, двухпозиционные (SPDT). Это основано на стандартной терминологии переключателей. Ниже обсуждаются и другие конфигурации контактов, но чаще всего используются замыкающие и переключающие реле.

Соглашение о нумерации клемм

Нумерация клемм на корпусе реле взята из DIN 72552 , который является широко принятым стандартом немецкой автомобильной промышленности и присваивает числовой код различным типам электрических клемм, используемых в транспортных средствах. . Клеммы на внешней стороне 4- или 5-контактного мини-реле помечены цифрами, как показано ниже:

Согласно DIN 72552 на катушку должно подаваться напряжение +12 В на клемму 8 6 и заземлен через клемму 85, однако на практике не имеет значения, в какую сторону они подключены, если только вы не используете реле со встроенным диодом (дополнительную информацию о диодах см. ниже).

Совет:   вы можете использовать переключающее реле вместо переключающего реле, просто оставив клемму NO или NC отключенной (в зависимости от того, хотите ли вы, чтобы цепь замыкалась или размыкалась при подаче питания на реле). .

Расположение выводов

Автомобильные мини-реле ISO, которые мы рассматривали выше, обычно доступны с двумя типами расположения выводов, обозначенными как расположение контактов типа A и типа B. Эти схемы показаны на двух 5-контактных реле ниже (контакт 87a отсутствует на 4-контактных реле):

Вы заметите, что в макете типа B контакты 86 и 30 поменяны местами по сравнению с макетом типа A. С компоновкой типа B, возможно, проще работать, поскольку подключенные клеммы расположены на одной линии, что упрощает визуализацию проводки. Если вам нужно заменить реле, убедитесь, что вы используете реле с таким же расположением клемм, так как его легко не заметить, если вы не знаете о разнице.

Размеры клемм

Ширина клемм, используемых на 4- и 5-контактных реле, почти всегда составляет 6,3 мм, однако некоторые более специализированные реле могут иметь клеммы шириной 2,8 мм, 4,8 мм и 9 мм. .5мм. Клеммы шириной 9,5 мм, как правило, используются для приложений с более высокой мощностью (например, для активации соленоида стартера), а клеммы меньшего размера, как правило, используются для электронной сигнализации, где требуются только очень низкие токи. Все ширины будут совместимы со стандартными обжимными клеммами с женскими лезвиями соответствующих размеров.

Маркировка корпуса реле

Реле могут выглядеть очень похожими снаружи, поэтому они обычно имеют принципиальную схему, номинальное напряжение, номинальный ток и номера клемм, отмеченные на корпусе для их идентификации.

• Принципиальная схема

Здесь показаны основные внутренние схемы (включая любые диоды, резисторы и т. д.) и расположение клемм для облегчения подключения.

• Номинальное напряжение

Рабочее напряжение катушки и сильноточных цепей. Обычно 12 В для легковых автомобилей и малых судов, но также доступны 6 В для более старых автомобилей и 24 В для коммерческого применения (как автомобильного, так и морского).

• Текущий рейтинг

Это допустимая нагрузка по току сильноточной цепи (цепей), которая обычно составляет от 25 А до 40 А, однако иногда она отображается в виде двойного номинала на переключающих реле, например. 30/40А. В случае двойных номиналов нормально замкнутой цепью является меньшая из двух, то есть 30A/40A, NC/NO для приведенного примера. Ток, потребляемый катушкой, обычно не отображается, но обычно составляет 150–200 мА с соответствующим сопротивлением катушки около 80–60 Вт.

Совет: Знание сопротивления катушки полезно при проверке реле на неисправность с помощью мультиметра. Очень высокое сопротивление o r показания обрыва цепи могут указывать на поврежденную катушку.

• Нумерация клемм

Номера 85, 86, 30, 87 и 87a (или другие номера для различных конфигураций реле) обычно отлиты на пластике рядом с каждым контактом, а также показаны на принципиальной схеме.

Конфигурации и типы реле

В дополнение к базовым конфигурациям включения/выключения и переключения, описанным выше, реле ISO доступны в ряде других распространенных конфигураций, которые описаны в таблице ниже: *

  Описание Реле включения и выключения   Самая простая форма реле. Цепь между клеммами 30 и 87 замыкается при включении реле и размыкается при отключении питания, известном как NO (или наоборот для реле NC). Реле переключения   Две цепи (клеммы 87 и 87а) имеют общую клемму (30). Когда реле находится в состоянии покоя, 87a соединяется с 30, а когда реле находится под напряжением, 87 соединяется с 30 (но никогда не с обоими одновременно). Реле с двойным выходом

 

Клемма 87 подключена к контакту № 87b, обеспечивая двойные выходы от одного замыкающего контакта.

Реле с контактом d ual s

 

90 127

Якорь контактирует с клеммой 87 и (в данном случае) 87b одновременно, когда катушка находится под напряжением, создавая двойной выход NO

Реле со встроенным предохранителем

Плавкий или керамический предохранитель подключается между клеммой 30 и замыкающим контактом, обеспечение встроенной защиты сильноточной цепи. Предохранитель обычно устанавливается в держателе, отлитом в корпусе реле, поэтому его можно заменить, если он перегорит.

Реле с диодом на катушке

При снятии напряжения с клемм 85/86 и обесточивании катушки Магнитное поле, созданное вокруг катушки, разрушается. быстро. Этот коллапс вызывает напряжение на катушке в направлении, противоположном напряжению, которое его создало (+12 В), и, поскольку коллапс происходит так быстро, генерируемые напряжения могут достигать нескольких сотен вольт (хотя ток очень низкий).

Эти высокие напряжения могут повредить чувствительные электронные устройства, расположенные выше стороны питания катушки +12 В, такие как модули управления в системах сигнализации, а поскольку для питания катушек реле обычно используются слаботочные выходные сигналы тревоги, существует реальный риск повреждения оборудования.

Использование реле с диодом на катушке может предотвратить это повреждение, поглощая пики высокого напряжения и рассеивая их в цепи катушка/диод (это называется блокирующим или гасящим диодом). Диод всегда устанавливается в реле так, чтобы полоска на корпусе диода была обращена к клемме 86 (обратное смещение) и 9.0007 важно, чтобы +12 В было подключено к этой клемме (85 подключено к земле)  или диод может быть поврежден.

Реле с резистором на катушке

Высокоомный резистор выполняет ту же функцию, что и диод в предыдущей конфигурации поглощая всплески высокого напряжения, создаваемые схлопнувшимся магнитным полем. поля при обесточивании катушки. Недостатком резистора является то, что он пропускает небольшой ток при нормальной работе реле (в отличие от диода) и не так эффективен, как диод в подавлении скачков напряжения, но менее подвержен случайному повреждению, поскольку резисторы нечувствителен к полярности (т.е. не имеет значения, к клемме 85 или 86 подключен +12В).

* Все схемы показаны с реле в состоянии покоя (обесточено) место в большом почете. Они имеют прямоугольное сечение и уже, чем мини-реле с немного другим расположением выводов, и обычно доступны в конфигурациях «замыкание и размыкание» и «переключение», с подавляющими диодами или без них.

Кроме того, нумерация клемм отличается: используются 1, 2, 3, 4 и 5 вместо 30, 85, 86, 87 и 87a.

Более сложные типы реле

Существуют реле других конструкций, которые используются для некоторых более сложных приложений в автомобильных системах. Они по-прежнему основаны на принципе переключения цепей с большим током с использованием цепей с меньшим током, но часто сочетают его с электроникой для выполнения специальных функций: Вот некоторые примеры:

• Реле свечей накаливания — обеспечивают подачу питания на свечи накаливания в дизельном двигателе в течение установленного периода времени, используя положение ключа зажигания или другой вход для включения реле.
• Реле впрыска топлива — обеспечивают подачу питания на топливные форсунки с электрическим приводом в бензиновом двигателе в течение различного времени в зависимости от сигналов от блока управления двигателем (ECU).
• Реле таймера   — например, в цепи обогрева заднего стекла, где перед выключением реле необходимо подать питание на несколько минут.
• Реле/блоки мигалки — используются для рабочих индикаторов и аварийных световых сигналов и используют электронику для контроля времени размыкания и замыкания контактов, а не традиционную биметаллическую полосу.

Эти более сложные реле могут иметь до 9 контактов различных размеров. Это увеличение количества клемм по сравнению со стандартными 4 или 5 в более простых реле часто необходимо, потому что могут потребоваться дополнительные соединения для встроенной электроники (например, входы от датчиков или ЭБУ и выходы на световые индикаторы или ЭБУ).

Примеры схем подключения реле

На следующих схемах показаны некоторые распространенные схемы подключения реле, в которых используются 4-контактные мини-реле ISO.

2. Добавление зуммера, предупреждающего о включенных фарах
90 002 Эта схема предназначена для предупреждения вас о том, что вы оставили свет включенным, активировав зуммер при открытии водительской двери. Обмотка реле питается от кабеля питания фары, так что на нее подается напряжение +12 В только при включенном выключателе фар. Если фары включены, а дверь водителя открыта, дверной выключатель замыкает цепь катушки, которая замыкает силовую цепь к предупредительному зуммеру. Обратите внимание, что в этом случае ток, потребляемый сигнализатором/зуммером, будет очень низким, поэтому он может питаться от того же источника +12 В, который используется для катушки. Световой сигнал можно легко добавить параллельно или вместо зуммера.
	Клемма 86  — Подключите к источнику питания +12 В к фарам (достигается путем соединения на оригинальном тканевом станке). Также подключается параллельно к клемме 30. Клемма 85  — подключается к выключателю двери водителя. Клемма 30  — Подключен от клеммы 86. Клемма 87  — Подключите к клемме +12 В предупредительного зуммера, а затем подключите минусовую клемму предупредительного зуммера к земле.

Это умная схема, состоящая из двух реле и переключателя мгновенного действия. больше «логической» схемы, чем схема, используемая для переключения сильного тока на слабый. Как только ключ зажигания находится в положении IGN, вы нажимаете и отпускаете переключатель мгновенного действия, затем поворачиваете ключ в положение START и запускаете двигатель в обычном режиме.

Нажатие кнопки на мгновение активирует катушку реле 1, что позволяет +12 В поступать с клеммы 87 на клемму 86. Это приводит к тому, что катушка остается под напряжением после отпускания кнопки (обратите внимание, что пока кнопка нажата, напряжение равно 0 В). между клеммами 86 и 87). Клемма 87 также подает питание на катушку реле 2, которая обеспечивает подключение электромагнитного клапана стартера, готового к работе, когда ключ повернут в положение ПУСК. Когда зажигание выключено, питание катушки реле 1 отключается, что отключает питание катушки реле 2 и разрывает цепь соленоида стартера, поэтому двигатель нельзя запустить снова, не выполнив описанную выше процедуру. Выключатель мгновенного действия может быть установлен вне поля зрения и действует как простое защитное устройство блокировки стартера.

Отказ от ответственности —  Информация, содержащаяся в этих статьях, предоставляется добросовестно, и мы делаем все возможное, чтобы обеспечить ее точность и актуальность, однако мы не можем нести ответственность за любой ущерб или убытки, возникающие в результате использования или неправильного использования этой информации или любых ошибок или упущений. Установщик несет полную ответственность за безопасность системы, поэтому, если у вас есть какие-либо сомнения, обратитесь к квалифицированному электрику.

Схема подключения реле | 4-контактное и 5-контактное автомобильное реле

Реле являются одним из основных компонентов современных электрических систем. Реле — это не что иное, как электромеханический переключатель в том смысле, что механический контакт переключается между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ благодаря электрическому сигналу. Мы широко используем реле в автомобилях, испытательном и измерительном оборудовании, источниках питания, системах домашней автоматизации и многом другом. Они являются очень важной частью автомобильной электрической системы, поэтому очень важно понимать схему подключения реле, если вы занимаетесь ремонтом и обслуживанием автомобильной электроники.

Итак, в этом руководстве давайте более подробно рассмотрим типичное автомобильное реле, распиновку и терминологию, связанную с реле, а также схему подключения реле.

Описание

Что такое реле?

Как упоминалось ранее, реле по сути является переключателем. В отличие от традиционного переключателя, который мы щелкаем или переключаем, чтобы включать и выключать его, реле представляет собой электромеханический переключатель. «Механическое» действие по перемещению переключателя между положениями ВКЛ и ВЫКЛ достигается с помощью «электрического» сигнала.

В своей базовой форме реле состоит из электромагнита и привода. Когда небольшой управляющий сигнал проходит через катушку электромагнита, он притягивает привод. Это действие заставит привод перемещаться из одного положения/контакта (это часто называют нормально закрытым или размыкающим контактом) в другое положение/контакт (которое часто называют нормально открытым или нормально разомкнутым контактом).

Когда мы снимаем или отключаем управляющий сигнал на катушку, он деактивирует электромагнит и привод возвращается в исходное положение.

Где мы используем реле?

Преимущество реле заключается в том, что части, которые действуют как переключатель в реле (состоит из исполнительного механизма и контактов), изолированы от механизма, который активирует или деактивирует переключатель (который представляет собой катушку и электромагнит).

Эта конструкция чрезвычайно удобна, если вы хотите управлять переключателем большого тока с помощью крошечного управляющего сигнала от микроконтроллера (или подобных устройств с низким напряжением). Именно так мы часто используем реле в реальных приложениях.

Предположим, имеется микроконтроллер, сконфигурированный для управления устройством с питанием от сети переменного тока. Реле очень полезны в таких сценариях, поскольку микроконтроллер может подавать управляющий сигнал на катушку реле, а контакты включают или выключают устройство.

Еще одним важным применением реле являются автомобили. В типичном автомобиле (или любом автомобиле, если на то пошло) есть несколько компонентов с высоким током / мощностью, таких как фары, система обогрева / охлаждения, вентилятор, двигатели, аудиосистема и т. д.

Мы можем разместить реле рядом с прибором и послать на реле крошечный сигнальный провод от компьютера автомобиля. Это экономит тонну медного провода, так как провод управления не пропускает большой ток, а все сильноточные устройства находятся в непосредственной близости от реле.

Важная терминология реле

Поскольку автомобили (или автомобили в целом) являются основным применением реле, давайте обсудим некоторые важные термины, связанные с реле. Следующее обсуждение применимо к автомобильным реле, но некоторые его части могут быть применены к реле в целом (например, контакты NO, NC).

Обычное реле состоит из 5 контактов. Это:

• Два штифта катушки
• СОМ
• Нормально открытый (НО)
• Нормально закрытый (НЗ)

Подаем управляющий сигнал на два контакта катушек. Для реле на 12В потенциал этого управляющего сигнала должен быть 12В. Остальные три, то есть COM, NO и NC, являются частью сильноточного переключателя.

При этом вывод COM действует как один из выводов переключателя. Он также действует как стержень исполнительного уровня. Обычно мы подключаем контакт COM к источнику питания 12 В, который идет на такой компонент, как лампочка.

Что касается двух других контактов, нормально замкнутый контакт (NC), как следует из названия, по умолчанию подключается к контакту COM, когда на катушке нет управляющего сигнала. Но как только мы подаем действительный управляющий сигнал на катушку, привод перемещается на нормально открытый (НО) контакт. Как правило, устройство, которым должно управлять реле, подключается к контакту NO, но это может измениться в зависимости от приложения.

Что касается автомобильных реле, в следующей таблице описаны наиболее часто используемые номера контактов.

Типы автомобильных реле

Существует два типа широко используемых автомобильных реле. Их:

4-контактное реле

Нормально замкнутое (НЗ) 4-контактное реле.

Нормально разомкнутое (НО) 4-контактное реле.

5-контактные реле

Оба этих реле очень похожи, за исключением того, что 4-контактное реле не имеет контакта «87a» или нормально замкнутого (НЗ) контакта, тогда как 5-контактное реле имеет его.

Еще одна важная классификация автомобильных реле — расположение контакта COM в реле. В зависимости от положения COM реле подразделяются на:

• Реле типа А
• Реле типа B

На изображении выше показана разница между реле типа A и типа B. Обратите внимание, что эти два типа доступны как для 4-контактных, так и для 5-контактных реле.

Схема подключения реле

Теперь, когда мы ознакомились с важной терминологией, связанной с реле, а также с выводами, давайте теперь рассмотрим некоторые часто используемые схемы подключения реле.

Замкнутое соединение

4-контактное реле с переключателем на положительной стороне

4-контактное реле с переключателем на отрицательной стороне

Переключающее соединение

5-контактное реле для управления двумя разными цепями.